【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート用永久埋設型枠の製造方法に関するものであり、更に詳しくは成形性に優れると共に、高耐久性、即ち耐候性に優れ、しかも高強度を有するコンクリート用永久埋設型枠の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に建築物等の型枠工法に用いられる型枠材は、脱型して再利用することを前提として使用されており、このような型枠構造としては、通常コンパネと呼ばれる合板や鋼製材が使用されている。 この他近年、各種の材質で形成した型枠が使用乃至試みられている。 例えば薄いコンクリート板、ガラス繊維強化セメント板等の型枠、軽量化と美観を追求したＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製、リサイクルを目的としたもので硬質紙製捨て型枠や、近年新しい型枠として不織布と木製型枠併用した透水性型枠等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の如き型枠は、材質の違いによる固有の欠点を有しており、木製型枠や樹脂製型枠等では永久型枠として使用するためには耐火性に劣るという問題があり、また不織布と木製型枠併用した透水性型枠や硬質紙製捨て型枠では、透水性を有する点で好ましいが、半永久的に使用し得る耐久性というと問題があり、更に鋼製材、樹脂製及びＦＲＰ製では吸水性、透水性等の性能がなく、したがって打設するコンクリートを改質する作用がないので、
良好なコンクリート製構造物を得ることができないという問題がある。 一方、木製型枠の使用は、近年環境破壊の問題、木材資源の削減や打設工法の短縮等の要望により、これに代る型枠建材、特に埋設型の型枠が求められるようになった。

【０００４】そこで、本発明者は、このような問題点について、検討した結果、セメントを成分とする型枠材としての条件は、打設したコンクリートの余剰水を吸収して、内部コンクリートの水セメント比を小さくすることが必要であり、このような吸収作用を持たせるには型枠素材として１０％〜２５％の気孔率とする必要がある。 型枠のメンテナンスフリー（保持、管理を必要としない）とするためには、耐候性に優れていることが必須条件で、かつ型枠素材の曲げ強度が８ＭＰａ〜４５Ｍ
Ｐａという強度を必要とするという２点である。

【０００５】したがって、この２点を満足する型枠素材について、更に究明したところ、セメントに可塑剤を添加した後、水で混練し、成形すると、成形性が良好となり、更に蒸気養生することにより得られた型枠が埋設型枠として優れた性能を有するものであることを見出し、
ここに本発明をするに至った。 よって本発明が解決しようとする課題は、１０％〜２５％の気孔率と８ＭＰａ以上の曲げ強度を有する埋設型枠を良好な成形性のもとに製造することができ、高耐久性、即ち耐候性に優れ、しかも高強度を有するコンクリート用永久埋設型枠の製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明が解決しようとする課題は、以下の各発明によって達成される。 （１）１０％〜２５％の気孔率と８ＭＰａ以上の曲げ強度を有するコンクリート用永久埋設型枠の製造方法において、セメント、繊維、シリカ、砂、粘土、可塑剤及び水の配合物を混練し、得られた混練物を成形用型枠に導入して成形し、ついで得られた成形物を蒸気養生することを特徴とするコンクリート用永久埋設型枠の製造方法。 （２）曲げ強度が８ＭＰａ〜４５ＭＰａであることを特徴とする前記第１項に記載のコンクリート用永久埋設型枠の製造方法。 （３）セメント２５重量％〜５５重量％、繊維１重量％
〜１０重量％、砂５重量％〜３０重量％、シリカ１０重量％〜４０重量％、粘土５重量％〜３０重量％及び可塑剤０．１重量％〜３重量％からなることを特徴とする前記第１項又は第２項のいづれかに記載のコンクリート用永久埋設型枠の製造方法。 （４）繊維が無機系天然繊維、有機系天然繊維又は合成繊維から選ばれた少なくとも１種以上であることを特徴とする前記第１項乃至第３項のいづれかに記載のコンクリート用永久埋設型枠の製造方法。 （５）型枠裏面が凹凸状に形成されていることを特徴とする前記第１項乃至第４項のいづれかに記載のコンクリート用永久埋設型枠の製造方法。

【０００７】以下、本発明について、更に詳しく説明すると、本発明のコンクリート用永久埋設型枠は、１０％
〜２５％の気孔率と８ＭＰａ以上の曲げ強度を有するコンクリート用永久埋設型枠を構成するもので、該コンクリート用永久埋設型枠は、型枠素材がセメント、繊維、
シリカ、砂、粘土及び可塑剤からなり、この混合物に水を加えて混練し、得られた混練物を成形用型枠に導入して成形することにより、良好な成形性のもとに成形物が製造される。 ついで得られた成形物を蒸気養生することによって、１０％〜２５％の気孔率と８ＭＰａ以上の曲げ強度を有する高耐久性に優れた埋設型枠が得られ、該埋設型枠は施工後、コンクリートと一体化されることにより、更にいっそう耐候性及び曲げ強度の優れたコンクリート構造物が得られる。

【０００８】本発明のコンクリート用永久埋設型枠の製造方法により、良好な成形性のもとに該埋設型枠が製造され、このようにして得られた埋設型枠は、優れた耐久性を有するが、この耐久性は、曲げ強度と、中性化防止、塩分浸透防止、更には凍害防止等や紫外線、風雨、
更には酸性雨等の耐候性の２種類の効果をいうものである。 本発明のコンクリート用永久埋設型枠を構成する素材としては、セメント、繊維、シリカ、砂及び粘土であり、これらの混練物に充填性と成形性を良くするために可塑剤を添加する。 このセメントとしては、普通ポルトランドセメントを始め、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメントなどのポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント等の混合セメント、アルミナセメント等の任意のものが用いられる。

【０００９】また繊維としては、ワラストナイト、石綿等の無機繊維、パルプ等の天然有機繊維又は合成繊維等が挙げられ、更に具体的には天然有機繊維として、ＮＢ
Ｋパルプ、ＬＢＫパルプ、木綿パルプ、麻パルプ等のパルプ、木粉、鋸屑、コルク粉、各種繊維等が挙げられ、
合成繊維としては、塩化ビニル、ナイロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ビニロン、ポリエチレン、アラミド繊維、炭素繊維等が挙げられる。 これらの繊維は、任意の長さで用いてもよいが、好ましくは１
ｍｍ〜２０ｍｍの長さのものがよく、更には２ｍｍ〜１
０ｍｍの長さのものがよい。 また繊維の直径は、０．０
０１ｍｍ〜２ｍｍが好ましい。

【００１０】本発明に用いられるシリカは、いかなる種類のもの、又はいかなる製造方法によって得られたものでもよく、無定形シリカ、シリカフューム、アモルファスシリカ（非晶質シリカ）、フライアッシュ等が挙げられる。 これらのシリカの平均粒径は、０．１μｍ〜１０
０μｍである。 本発明では、セメント成分にこれらのシリカを添加することにより曲げ強度を向上させることができる。 また本発明に用いられる砂としては、川砂、海砂、砂石等が挙げられる。 更に本発明に用いられる粘土は、埋設型枠の製造に際し、成形性を良好にすると共に養生した後の製品の表面の仕上りが良くなる効果がある。 このような粘土としては、頁岩粘土、木節粘土、蛙目粘土、カオリン等が挙げられる。

【００１１】また本発明に用いられるセメント、繊維、
シリカ、砂及び粘土の比率は、セメント２５重量％〜５
５重量％、繊維１重量％〜１０重量％、砂５重量％〜３
０重量％、シリカ１０重量％〜４０重量％、粘土５重量％〜３０重量％からなり、好ましくはセメント３０重量％〜５０重量％、繊維１重量％〜５重量％，シリカ１５
重量％〜３０重量％，砂１０重量％〜２５重量％及び粘土１０重量％〜２０重量％からなる。 セメントが２５重量％未満では強度が低くなるので好ましくなく、セメントが５５重量％を越えても強度の増加はなく経済的に不利である。 また繊維が繊維１重量％未満では補強効果が余りなく、１０重量％を越えるとかえって強度が低下する。 本発明に用いられるシリカの量が１０重量％未満では、曲げ強度をより大きくすることができず、シリカが４０重量％を越えるとかえって曲げ強度が弱くなる傾向にあるので好ましくない。 また粘土の添加量が５重量％
未満では成形性ないし表面性が十分でなく、粘土の添加量が２０重量％を越えると得られた型枠の強度が不十分となり好ましくない。

【００１２】本発明に用いられる砂の添加割合が、５重量％未満の場合は、本質的に低コストが図れない。 また砂の添加量が、３０重量％を越えるときは、曲げ強度又はコンクリート構造物の強度が弱くなり好ましくない。
本発明に用いられるセメント、繊維、シリカ、砂及び粘土の混練物を形成する際に用いられる水の量は、該混練物１００重量部に対して水２０重量部〜５５重量部が好ましく、また得られた埋設型枠の水セメント比は、通常の水セメント比でよいが、好ましくは水セメント比で１
５％〜５０％である。 更に本発明においては、該混練物の形成に際し、可塑剤を添加するが、この可塑剤は、セメント、繊維、シリカ、砂及び粘土からなる混練物の混練中に添加しても、または予めこの混練物に可塑剤を添加した後、混練してもよい。 本発明に用いられるのに好ましい可塑剤としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）等があり、これらの可塑剤の添加量は、いづれの場合でも混練物に対して０．１重量％〜３
重量％であり、該可塑剤の添加量が０．１重量％未満では、十分良好な成形性を得ることができない。 またこの添加量が３重量％を越えるときは、可塑化が進行しすぎて成形することができない。

【００１３】本発明のコンクリート用永久埋設型枠は、
セメント、繊維、シリカ、砂及び粘土からなる配合物に可塑剤を添加し、更に水を加えて該配合物を混練し、得られた混練物を成形用型枠に導入して成形し、ついで得られた成形物を蒸気養生することにより製造される。 このセメント、繊維、シリカ、砂、粘土、可塑剤及び水の混練物は、十分混練して得られるが、この混練時間は、
比較的短時間でよく、２分〜１５分で十分均一な混練物が得られる。 更に本発明に用いられるセメント、繊維、
シリカ、砂及び粘土の混練物を形成する際に用いられる水の量は、該混練物１００重量部に対して水１５重量部〜５５重量部が好ましく、また得られた埋設型枠の水セメント比は、通常の水セメント比でよいが、好ましくは水セメント比で２０％〜５０％である。

【００１４】本発明のコンクリート用永久埋設型枠の製造方法において、前記の如く混練した混練物を成形用型枠に導入して成形する。 この型枠による成形は、この技術分野で通常用いられる成形方法でよく、コンクリートを型枠に詰めた後、機械的な振動を与えて締固めを行って成形するが、型枠にコンクリートを投入しながら同時に振動締固めを行うものでもよい。 この締固め成形の種類には、振動締固め、加圧振動締固め、その他があり、
棒形振動機、型枠振動機、振動台を振動させたものなどが用いられる。 更に成形方法を具体的に挙げると、所望の成形用型枠をテーブルバイブレーターに固定して成形する方法、型枠に混練物を入れた後、棒状バイブレーターを挿入して成形する方法、所望の成形用型枠をテーブルバイブレーターに固定し、該型枠に混練物を入れた後、棒状バイブレーターを挿入して成形する方法などがある。 これらの方法で脱型して製品を製造するまでの時間は、８時間〜４８時間をみれば十分である。

【００１５】ついで、成形された埋設型枠は、脱型する前に、養生室に入れて、蒸気養生される。 この蒸気養生は、高温の蒸気を養生室へ送って大気圧下で、温度４０
℃〜８５℃、養生時間は２時間〜３６時間で行われる。
この際昇温速度は１２℃／ｈ〜３３℃／ｈで、最高温度６０℃〜７５℃が好ましい。 また蒸気養生するまでの前置時間は１時間〜１２時間が望ましい。 更にこの養生は必要に応じて繰り返すことができる。

【００１６】本発明では、この蒸気養生によりいっそう１０％〜２５％の気孔率と８ＭＰａ以上の曲げ強度になるように促進される。 しかしてこの範囲の気孔率を有することによりコンクリートを打設すると、コンクリートの成分がこの気孔中に流入し、該型枠と打設コンクリートとが一体化され、かつ余剰水が吸収されて高強度となり、更に耐候性に優れたものが得られる。 したがって気孔率が１０％未満の場合には、水分を含むコンクリートの成分が十分流入しないので、型枠の性能が不十分となり、また気孔率が２５％を越えると型枠の成分素材が少なくなるので、十分な耐久性が得られない。 また本発明において形成される気孔乃至細孔の大きさは、直径１０
Å〜２，５００Åが好ましい。 更に本発明のコンクリート用永久埋設型枠の製造方法では、８ＭＰａ以上、好ましくは８ＭＰａ〜４５ＭＰａの曲げ強度を有する好ましい埋設型枠が得られる。

【００１７】本発明に用いられるコンクリート用永久埋設型枠は、任意の形状のものが製造されるが、特に打設コンクリートと接する面は、平面でも凹凸を有していてもよいが、好ましくは凹凸を有するのがよい。 型枠が凹凸を有する場合には、この凹部に打設コンクリート用鉄筋を配置するのがよい。 また該凹凸の形状としては、波型、ジグザグ型、富士山型、コの字型等が挙げられる。
凹部と凸部とが対称形であっても非対称形であってもよく、更にこれらの形状を組み合わせたものでもよい。 本発明に用いられる型枠素材には、砂、砂利等の骨材を加えることができ、更に必要に応じて従来この技術分野においてよく知られている添加物乃至混和材料を加えることができる。

【００１８】

【作用】本発明では、セメント、繊維、シリカ、砂、粘土及び水の配合物を混練した後、成形用型枠を用いて成形する際、該配合物に可塑剤を添加して混練することにより、得られた混練物は良好な成形性のもとに成形される。 ついで該成形物である埋設型枠を蒸気養生したので、気孔率が１０％〜２５％であり、かつ曲げ強度が８
ＭＰａ以上という条件を満たす埋設型枠を製造することができ、しかもこの埋設型枠を使用することにより、コンクリートを打設した後、型枠とコンクリート間で一体化されて高強度のコンクリート構造物を得ることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を挙げて更に詳しく説明するが、本発明は、この例によって限定されるものではない。

【００２０】実施例１ 図１の部分斜視図で示される埋設型枠を製造し、これを用いてコンクリートを打設し、コンクリート構造物を形成した。 図１において、埋設型枠１は、該埋設型枠１の裏面に凸部１１と凹部１２を有するものである。 埋設型枠用混練物は、セメント４１重量％、砂１０重量％、繊維（カーボン繊維（ピッチ系）、直径０．０１４５ｍ
ｍ、長さ１０ｍｍ、アスペクト比６９０）２重量％、シリカ（平均粒径１０μｍ）１５重量％、粘土１０重量％、可塑剤としてメチルセルロース２．０重量％及び水２０重量％を配合し、この配合物を６分間混練し、均一な混練物を得た。 ついでこの混練物からなる型枠用素材を成形用型枠に導入して、巾３００ｍｍ、厚み（凸部）
２５ｍｍ、長さ３，０００ｍｍの埋設型枠１を成形した。 充填性および成形性は十分良好であった。 ついで該成形物を蒸気養生室を搬入し、大気圧下、前置き時間４
時間、昇温速度１５℃／時間で大気圧下、温度６０℃、
養生時間１６時間で養生した。 このようにして得られた埋設型枠１は、耐候性及び強度の優れ、高耐久性であった。

【００２１】このようにして得られた埋設型枠１を使用して図２の部分斜視図に示される如く、コンクリート２
を打設してコンクリート構造物の試供品を作製した。 この際鉄筋３は埋設型枠１の凹部１２とコンクリート２の外面側に配置した。 この試供品を用いて耐久性の試験をし、その結果を表１に示した。 比較例としては、コンクリート製型枠を用い、この型枠にコンクリートを打設してコンクリート構造物を形成した。 また強度はシュミットハンマーの反発係数より求めた。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１から明らかなように、本発明の製造方法により得られた埋設型枠は、曲げ強度が大きく、したがってこの埋設型枠を使用したコンクリート構造物は強度を始め、耐候性に優れている。

【００２４】実施例２ 実施例１に記載の配合物として、セメント、繊維、シリカ、砂及び粘土を混合し、得られた混合物にメチルセルロース及び水を添加し、混練して混練物を製造する以外は、実施例１と同様にして埋設型枠を形成し、ついで実施例１と同様にしてコンクリート構造物を作製した。 この様にして得られた埋設型枠は耐候性及び曲げ強度に優れ、高耐久性であった。 コンクリート構造物も同様に耐候性及び強度に優れていた。

【００２５】

【発明の効果】本発明の埋設型枠の製造方法は、セメント、繊維、シリカ、砂、粘土及び水の配合物に可塑剤を添加して混練した後、成形型枠を用いて成形したので、
良好な充填性及び成形性のもとに成形された。 ついで、
該成形物を蒸気養生したことにより、気孔率が１０％〜
２５％であり、かつ曲げ強度が８ＭＰａ以上という条件を満たす埋設型枠が製造することができ、したがって耐候性に優れたコンクリート用永久埋設型枠が得られ、この埋設型枠を用いてコンクリートを打設したコンクリート構造物は、型枠とコンクリート間が一体化されて高強度かつ耐候性に優れた高耐久性のコンクリート構造物が得られるという格別顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンクリート用永久埋設型枠を示す部分斜視図である。

【図２】本発明のコンクリート用永久埋設型枠を使用したコンクリート構造物を示す部分斜視図である。

【符号の説明】 １ 埋設型枠 ２ 打設コンクリート １１ 凹部 ３ 鉄筋 １２ 凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. ⁶識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 28/02 Ｅ０４Ｂ 1/16 Ｃ 7121−2Ｅ 2/86 Ａ Ｆ //(Ｃ０４Ｂ 28/02 14:38 Ｚ 16:02 Ｚ 16:06 Ｚ 14:10） Ｚ (72)発明者 河原 幸則 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社セメント研究所内